Was paradox klingt, nämlich Informatik ohne Computer zu vermitteln, hat eine lange Tradition und ist auch heute noch aktuell, vielleicht aktueller denn je.

In der Juli 2007-Ausgabe der Communications of the ACM plädiert Peter Denning (Biblionetz:p03493) dafür, Informatik ("computing") als Naturwissenschaft zu betrachten. Denning, der bereits seit Jahren die Definition der Informatik als Wissenschaft mitprägt (siehe Publikationen unter Biblionetz:p03493), verweist im Artikel Computing is a Natural Science (Biblionetz:t07784) unter anderem auf den Physik-Nobelpreisträger Ken Wilson, der computation als drittes Standbein der Naturwissenschaft neben Theorie und Experiment bezeichnet hat. Informatik sei schon lange keine Wissenschaft der Computer mehr, sondern eine Wissenschaft der Berechnung, die sowohl in natürlichen als auch künstlichen Systemen eine wichtige Rolle spiele:

Auf der Suche nach einer soliden Basis für die Informatik proklamiert Denning anschliessend sieben Kategorien von fundamentalen Prinzipien der Informatik:

• Berechnung (computation): Bedeutung und Grenzen von Berechnungen
• Kommunikation (communication): Zuverlässige Datenübertragung)
• Koordination (coordination): Kooperation zwischen vernetzten Entitäten
• Erinnerung (recollection): Speicherung und Auffinden von Information
• Automatisierung (automation): Bedeutung und Limitierung von Automatisierung
• Evaluation (evaluation): Leistungsvoraussage und Kapazitätsplanung
• Design (design): Entwicklung zuverlässiger Softwaresysteme

Auf der Website Great Principles of Computing sollen nun entsprechende Prinzipien gesammelt und dokumentiert werden. Natürlich erinnern diese fundamentalen Prinzipien an die von Andreas Schwill (Biblionetz:p00341) postulierten fundamentalen Ideen der Informatik (Biblionetz:w01098).

Aber nicht diese Verwandtschaft führt zur Informatik-Didaktik, sondern etwas anderes: Als "Beweis", dass die Wissenschaft Informatik nicht zwingend mit Computern zu tun hat, verweist Peter Denning auf die Website Computer science Unplugged:

Computer Science Unplugged is a collection of activities designed to teach the fundamentals of computer science without requiring a computer. Because they're independent of any particular hardware or software, Unplugged activities can be used anywhere, and the ideas they contain will never go out of date. Unplugged activities have been trialled and refined over 15 years in classrooms and out-of-school programmes around the world.

Auf der WebsiteComputer science Unplugged und im entsprechenden Buch werden verschiedene grundlegende Konzepte der Informatik ohne den Einsatz des Computers erklärt. Laut den Initianten bietet dies verschiedene Vorteile:

Die Unterrichtseinheiten

• sind langlebig, da sie keine kurzlebigen technischen Details enthalten
• scheitern nicht an technischen Detailproblemen
• lassen sich auch in Ländern einsetzen, in denen Schulcomputer (noch) nicht so verbreitet sind

Was die Initianten mindestens im Kurzprojektbeschrieb nicht erwähnen, worauf aber Denning hinaus will: Das Projekt Computer science Unplugged zeigt, dass die vermittelten Konzepte nicht nur in der Computerwelt anwendbar und erklärbar sind. Damit zeigen sie ihre eigene Fundamentalität.

Dieser Ansatz scheint mir auch für Länder, die sich Schulcomputer leisten können, sehr bedenkenswert. Informatik ohne Computer weckt Widerspruch, führt zu Nachdenken und Nachfragen. Dies scheint mir ein guter Beitrag zur Diskussion um Informatik und Allgemeinbildung. (Selbstverständlich werden mit dieser Idee Schulcomputer nicht überflüssig. Als Werkzeug und Medium sind sie weiterhin in allen Fächern im richtigen Mass wichtig für einen zeitgemässen Unterricht. Es geht nur darum zu zeigen, dass Informatikunterricht nicht gleichbedeutend mit Computerunterricht ist.)

Die Idee Informatik ohne Computer ist weder neu noch auf den amerikanischen oder englischsprachigen Raum beschränkt. Dieses Jahr ist das empfehlenswerte Buch Abenteuer Informatik (Biblionetz:b03143) von Jens Gallenbacher erschienen:

Auch in der Schweiz ist (mindestens) ein Lehrmittel Informatik ohne Computer entwickelt worden, und das schon vor vielen Jahren. 1993 hat Michael Wirth mit einem Team von Lehrpersonen im Kanton Solothurn das (heute vergriffene) Buch Ideen für den Informatikunterricht (Biblionetz:b03158) herausgegeben:

Das Einzige, was an dieser Einleitung nicht mehr zeitgemäss ist, sind "Word 5.0" und "PASCAL", den Rest kann man auch heute noch unterschreiben.

Am ICT-Träff vom 16. Mai 2007 im Kanton Solothurn wurden aktuelle Lehrmittel vorgestellt, die das vom ICT-Komptenzzentrum TOP für den Kanton erarbeitete stufenübergreifende ICT-Entwicklungskonzept (Biblionetz:b03200) umzusetzen helfen.

Um die Langlebigkeit unserer Anliegen zu unterstreichen, haben wir den Mitautor des Buches von Markus Wirth und langjährigen Schul-ICT-Pioniers Dieter Fischlin eingeladen, die damaligen Ideen des Buches Ideen für den Informatikunterricht vorzustellen.

Unter anderem hat Dieter Fischlin einen Algorithmus zur Gesteinsbestimmung vorgestellt. Zuerst theoretisch auf Papier:

Danach an einer mechanischen Gesteinsbestimmungsmachine:

Mit der Unterrichtseinheit Bauernschach, in dem die möglichen Züge des "Zündholzschachtelcomputers" durch Kügelchen in Zündholzschachteln repräsentiert wurden und der durch Wegnahme von Kügelchen (scheinbar) lernfähig wurde, konnte nicht nur der entsprechende Algorithmus, sondern auch die Frage von künstlicher Intelligenz mit den Kindern angeschaut werden: "Ist jetzt dieser Zündholzschachtelcomputer intelligent und lernfähig?"

Zum Schluss seines spannenden Referats stellte Fischlin die wesentliche Frage, auch angesichts unseres Entwicklungskonzepts, das stellenweise sehr konkrete Anwendungsfähigkeiten detailliert beschreibt, um dem Thema etwas Fassbares zu geben:

Bildung oder Ausbildung?

P.S.: Nach zahlreichen kurzen, langfristig gesehen unwichtigen Postings ist dies eines, das eher Jakob Nielsens (und von Jochen Robes im Weiterbildungsblog bereits kritisierten) Forderung Write Articles, not blog posts entspricht ;-).

Es passiert das gleiche wie beim E-Learning. Nachdem eine gewisse Zeit propagiert wurde, dass mit E-Learning im Sinne von distance learning mit digitalen Medien sich alles ändern würde, hat man gemerkt, dass es wohl doch nicht so weit kommen wird. Also erfand man (den Begriff) blended learning und sucht nun nach der richtigen Mischung von digital und analog, Präsenz und Distanz, Fremd- und Selbststeuerung.

Tja, und bis vor kurzem wurde auch always online propagiert: Bald werde der Internetzugang allgegenwärtig sein, man werde sich nicht mehr ins Internet einloggen, das Internet werde einfach da sein. Dem ist ja zunehmend auch fast so. Es lohnt sich fast nicht, eine Statistik der privaten Breitbandanschlüsse zu bemühen, da die bereits morgen wieder veraltet sein wird. Und mit UMTS kommt das gleiche auch für unterwegs. Trotz - das lehrt uns die Praxis - gibt es immer wieder Zeiten und Orte, wo man nicht online ist. Und hier kommt jetzt wieder das Mischen zum Zug. Intelligente Software-Dienste sollen den harten Schnitt zwischen on- und offline mildern, wenn nicht gar aus dem Bewusstsein der User verdrängen. In ihrer aktuellen Ausgabe 16/2007 widmet sich c't diesem Thema:

Der Übersichtsartikel Das Desktop-Internet ist netterweise online kostenlos einsehbar. Die nachfolgenden Artikel zu einzelnen Technologien gibts dann nur noch im Heft.

Derzeit versuchen folgende Technologien, online und offline zu vermischen:

• Webanwendungen auf den Client holen:
  • Adobe Integrated Runtime (AIR) von Adobe
  • JavaFX, aufsetzend auf Java von Sun Microsystems

• Webdaten bei fehlender Netzverbindung transparent zwischenspeichern:
  • Google Gears von Google

• Clientanwendungen aufs Web bringen:
  • Silverlight abgespeckte Windows Presentation Foundation von Microsoft

Uff, wann werde ich je Zeit finden, mich mit diesen lustigen Technologien zu beschäftigen und sie zu verstehen?

Nach der üblichen Hektik gegen Semesterende im Juni folgt im Juli die lang ersehnte Sommerpause, in welcher das Telefon, das Postfach und auch die Blogosphäre praktisch verstummen. Zeit für Erholung, Zeit für einen Blick aus der Ferne.

Hier ein dazu passendes Sommerrätsel: Aus welchen Jahren kommen die folgenden Zitate? (Nein, googlen gilt nicht)

Zitat A: Studentenadministration

Zitat B: Programmierkurse

Antworten/Schätzungen (ohne Google)

• Marc Pilloud: A: 1978; B: 1972
• Torsten Otto: A: 1983 B: 1975
• …

An diesem regnerischen Nachmittag gleich noch eine Website, die wohl ausschliesslich in der Schweiz von Interesse sein wird:

informatica 08. Eine Initiative zur Förderung der Informatik in der Schweiz.

In der Schweiz ist 2008 ein Jahr der Informatik als Imagekampagne für das Thema und Berufsfeld Informatik geplant, ähnlich dem Jahr der Informatik, das 2006 in Deutschland stattgefunden hat (Jaja liebe Nachbarn: Fragt nur "Wer hat's erfunden?" ).

Ich frage mich dafür: Handelt es sich bei den abgebildeten Personen um Informatiker/innen? Klatschen sie, weil sie Informatiker/innen sind oder weil Informatik so toll ist? Geht in der Informatik alles so elegant zu und her, wie diese Menschen gekleidet sind? Ist dunkelblau die Farbe der Informatik?

Das Jahr der Informatik wird Antworten liefern!

Heute findet in Aarau die Tagung Umsetzung des Rahmenlehrplan EF Informatik in den Unterricht statt.

Prof. Juraj Hromkovic, ETH Zürich

Prof. Juraj Hromkovic identifiziert zu Beginn seines Referats drei Probleme im Bereich des Informatikunterrichts an Gymnasien:

• Imageproblem:
• Personalproblem: Es ist nicht attraktiv, an einem Gymnasium ein Kleinpensum
• Fehlende Lehrmittel: Es gibt zwar Bildungsserver, aber diese bieten nur kleine, unzusammenhängende Lerneinheiten, aber keine Übersicht der zu vermittelnden Inhalte

Im zweiten, grössten Teil seines Referats erklärt Hromkovic in historischer Perspektive Grundkonzepte der Informatik, da man nicht den Fehler machen dürfe, von den Anwendungen auszugehen, sondern die theoretische Fundierung betonen müsse. Hromkovic beschliesst seinen Vortrag mit einem Plädoyer für das Programmieren im Gymnasium.

Prof. Werner Hartmann, PH Bern

Werner Hartmann versucht die Zeit zu überbrücken, bis sein Computer endlich gestartet ist, indem er begründet, warum er sowieso die falsche Person sei, um Empfehlungen zum Thema Informatikunterricht abzugeben, denn er sei zu wenig in der Praxis und auch bereits zu alt, um die heutige Jugend zu verstehen.

Anhand der Great principles of Computing von Peter Denning (Biblionetz:p03493) (Recollection, Communication, Computation, …, …) zeigte er die Vielschichtigkeit der Informatik auf. Er warnt vor einer Mengenlehre der Informatik, einer einseitigen Vertiefung von nur abstrakten Aspekten von Computation. Über den Turm der Informatik von Nievergelt gings weiter zur notwendigen Balance von Produkt- und Konzeptwissen.

In den letzten zwanzig Jahren hat sich laut Hartmann nicht nur die Informatik entwickelt, so dass sich Informatik nicht mehr innert 24 Stunden vermitteln (wie ein zwanzigjähriges Informatiklehrmittel verheisst...), sondern auch die Schülerinnen und Schüler haben sich verändert (so haben sie heute z.B. die Audiostöpsel fürs Sprachlabor bereits im Ohr...).

Hartmann plädiert dafür, die Lebenswirklichkeit der Jugendlichen zu berücksichtigen und den Informatikunterricht darauf aufzubauen. Die Abfolge seiner Beispiele ist zu schnell, um live protokolliert zu werden.

Prof. Helmut Schauer, UZH

Prof. Schauer spricht über grundlegende Konzepte der Informatik (Boole'sche Algebra, Parameter, Plausibilitätsprüfung, Signifikanz, Komplexität, stack vs. queue, Bäume, Logarithmus Dualis usw.)

Fazit des Vormittags

Alle drei Referenten haben sich mit der Frage WAS soll im Informatik-Unterricht vermittelt werden? auseinandergesetzt. Nur Werner Hartmann hat auch die Frage WIE sollen Konzepte der Informatik im Gymnasium vermittelt werden? Mich hat insbesondere erstaunt, dass Hromkovic und Schauer viel Zeit zur Erklärung von Informatik-Konzepten verwendet haben, obwohl 90% des anwesenden Publikums Informatik unterrichtet. Mir schien stellenweise, sie hielten eine Informatik-Vorlesung und kein Referat zur Einführung des Ergänzungsfach Informatik am Gymnasium...

,